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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 ~.z82m  
    gL`aLg_  
    本文您将会学到如下内容: 1?G%&X@ X  
    透镜基本参数输入; h)s&Nqg1B  
    优化变量与评价函数设定; 3E}j*lo  
     优化; x:c'ek  
     照度分析; V7B%o:FZo  
    0n\AUgVPF  
    2. 操作流程 yE;S6 O  
    kV4L4yE  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 >O0<u  
    KL"_h`UW  
    m ;wj|@cF  
    2) 创建透镜 (-VH=,Md  
    7cO1(yE#vr  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens "BIhd*K[~  
    V;gC[7H  
    }0]iS8*tL  
    3) 输入透镜参数 {U4{v=,!I  
    &PX!'%X68h  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; .pH 4[~  
    qC q?`0&#  
    2iC BF-,  
    I1JL`\;4  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ,rOh*ebF  
    4) 创建LED光源 l~[ K.p&  
    W{1l?Wo  
    %BQ?DTtb7'  
    光源类型为Random plane ; SZ:R~4 A  
    光线数为10000; $QwzL/a  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 8C*xrg#g:  
    形状选为椭圆; IR32O,)  
    cQ3p|a `  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. UG]x CkDS  
    半径选择60度 .=) *Qx+  
    类型选择 Lambertian bAUYJPRpy  
    形状选择 Elliptical %&J`mq  
    4b}'W}  
    波长选择默认默认波长 #A:^XAU1Z@  
    Power默认为1 watts \w-3Spk*  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm h;mOfF  
    dP"cm0  
    LED光源设定办法 2}_^~8  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) @KJmNM1]V  
    8E>2 6@.  
    波长设定,颜色选为绿色
    hMgk+4*  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    X?]Mzcu  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Z=l2Po n  
    CY"i|s  
    创建平面探测器(plane)
    &E@mCQ1  
    IvI;Q0E-3  
    6) 创建分析面 `W7;-  
    #IeG/t(  
     < B!f;  
    Kr`.q:0GK  
    光线滤光器设置 Psm9hP :m  
    7) 执行光线追迹 wQM( |@zE}  
    W k"_lJ  
    Mb97S]878I  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 COD^osM@  
    j`_Z`eG  
    8) 优化设定 |7.X)h`  
    PGb}Y {  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 "o@R}_4]q  
    #nKGU"$+  
    定义变量
    *48LQzc  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    #XNURj  
    9) 优化 NkQain9  
    uL^X$8K;(  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 lxBcO/  
    !_?HSDAj"n  
    MW0CqMi]T  
    2(GLc*B>  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    #Zn+-Ih  
    F^!mgU X  
    10) 光线追迹与结果分析 p4K 8L'nZ  
    Iapzhy2l  
    ke'OT>8  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 (unJwh{7Q  
    qLB(Th\&'  
    j>~ @vq  
    优化后透镜的面型如下: NNRKYdp,  
    透镜渲染效果
    ])WIw'L!  
    QQ:2987619807
     
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